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ISSN : 1229-6457(Print)
ISSN : 2466-040X(Online)
The Korean Journal of Vision Science Vol.23 No.2 pp.181-193
DOI : https://doi.org/10.17337/JMBI.2021.23.2.181

Factors Influencing Higher-order Aberrations in Young Myopes

Dong-Kyu Lim1), Koon-Ja Lee2), Dae-Yeong Kim3)*
1)Dept. of Optometry, Graduate School, Eulji University, Student, Uijeongbu
2)Dept. of Optometry, Eulji University, Professor, Seongnam
3)ZEISS Vision center, Incheon
* Address reprint requests to Koon-Ja Lee Dept. of Optometry, Eulji University, Sungnam TEL: +82-31-740-7182, E-mail: kjl@eulji.ac.kr
May 23, 2021 June 21, 2021 June 24, 2021

Abstract


Purpose : To investigate the effects of age, refractive errors, corneal refractive power, pupil diameter, and pupil center shift on high-order aberrations (HOAs) in young myopic eyes.



Methods : The myopic eyes of aged 20 to 39 years who had no ophthalmologic diseases and refractive surgery were recruited. I-Profilerplus (Zeiss, Berlin, Germany) was used to measure HOAs and refractive errors, corneal refractive power, pupil diameter, and pupil shift, and factors affecting HOA were analyzed.



Results : In young myopes, as the age increased, the total HOA was increased in the positive (+) direction (p<0.001), and the horizontal coma, vertical coma, and spherical aberration (SA) were increased in the negative (-) direction (all, p<0.001). As the equivalent spherical refractive errors increased in the negative (-) direction, the total HOA was increased in the negative (-) direction (p<0.001), and the SA was increased in the positive (+) direction (p=0.004). As the mean corneal refractive power increased, the total HOA and SA were increased in the negative (-) direction (p<0.001, p=0.025), and the horizontal coma and vertical coma aberration were increased in the positive (+) direction (p=0.001, p<0.001). As the pupil diameter increased, vertical trefoil and SA were increased in the positive (+) direction (all, p<0.001). As the pupil center shift increased toward the lateral, the horizontal coma aberration increased in the positive (+) direction (p=0.003), and as the pupil center shift increased toward the superior, the vertical coma aberration increased positive (+) direction (p<0.001).



Conclusion : The ocular HOAs of the young myopes changes according to age, refractive error, corneal refractive power, pupil size, and pupil center shift and the results in this study would be cornerstones in designing lenses for spectacle and contact lens.



젊은 근시안에서 고위수차에 영향을 주는 요인

임 동규1), 이 군자2), 김 대영3)*
1)을지대학교 대학원 안경광학과, 학생, 의정부
2)을지대학교 안경광학과, 교수, 성남
3)자이스 비전센터, 인천

    Ⅰ. 서 론

    안구도 다른 광학계와 마찬가지로 광학적 수차가 발 생하며 안구의 광학적인 질(quality)은 회절, 산란 및 수 차에 의해 영향을 받게 된다. 정상적인 눈에서 주로 발 생되는 수차는 저위수차(lower-order aberrations)와 고위수차(higher-order aberrations)로 저위수차는 안 구의 전체 수차 중 90%를 차지하며, 저위수차는 10%를 차지하지만 시력의 질에 영향을 주며 나이가 많아짐에 따라 증가한다고 알려져 있다. 저위수차는 빛이 안구의 광학계에 의해 상이 맺힐 때 선명한 하나의 점으로 맺 히지 않고 망막의 앞과 뒤에 흐린 상을 맺게 하는 2 차 수차인 구면원주굴절력이상(spherocylindrical focus errors)으로 안경이나 콘택트렌즈로 교정이 가능한 근 시, 원시 및 난시를 의미하며, 그 이외에 시각적으로 중 요하지 않은 프리즘과 zero-order aberrations(piston) 을 포함한다.1,2) 고위수차는 코마수차(coma aberration), 트레포일 수차(trefoil aberration), 구면수차(spherical aberration) 등을 포함한 수차로 시력의 질에 영향을 준다.3-5)

    연령이 증가하면 안굴절 매체인 각막과 수정체 및 유 리체의 모양이 변한다. 따라서 나이가 많아지면 각막의 수평방향 굴절력이 증가하고 내부굴절력은 수직방향 굴 절력이 증가하는데, 각막굴절력의 변화가 내부굴절력 변 화에 비해 크기 때문에 안구의 전체 굴절력은 수평방향으 로 증가한다.6-7) 따라서 각막굴절력과 내부굴절력에 의 해 결정되는 굴절이상도는 연령에 따라 변하게 되며 고위 수차 또한 연령과 교정굴절력에 영향을 받는다고 할 수 있다.

    수차는 주시점과 입사동의 중심을 연결하는 조준선과 광축의 오차에 의해 결정되고, 조준선과 광축이 일치할 때 최소화된다. 안구의 광축은 변하지 않지만 조준선은 주시점과 입사동의 중심에 의해 결정되기 때문에 입사동 인 동공과 입사동의 중심인 동공중심의 위치에 따라 변 한다.3,8) 동공은 주시거리와 들어오는 빛의 양에 따라 크 기가 계속 변하는데 그 크기는 홍채의 동공조임근과 동 공확대근에 의해 결정된다. 특히 동공이 작아질 때 홍채 의 각 부위에 존재하는 동공조임근이 동일하게 수축하지 않기 때문에 동공중심이 이동된다.3,8,9) 또한 안광학계에 서 설명하는 홍채는 눈으로 들어오는 빛의 양을 제한하 는 구경조리개의 역할을 하고, 동공크기는 홍채 전방에 위치해 있는 각막에 의해 홍채의 가장자리 겉보기 상으 로 정의되기 때문에 동공크기는 홍채의 크기와 각막굴절 력에 의해 결정될 수 있다.9,10) 따라서 동공크기는 각막 굴절력의 영향을 받으며, 연령에 따라서도 변한다.9,10) 이러한 이유에서 입사동인 동공의 크기가 변하거나 동공 중심이 이동하면 안구의 고위수차는 변하게 된다.4-6,10-13)

    안구의 고위수차는 동공크기, 각막굴절력, 연령에 따 라 변하는데, 연령별 안구의 고위수차에 대한 연구는 미 미한 실정이며 연구자마다 상이한 결과를 보고하고 있다. Farid 등14)은 연령이 증가할수록 고위수차 중 시력의 질 에 영향을 미치는 구면수차가 음(-)의 방향으로 증가한 다고 하였으며, Radhakrishnan 등15)은 연령이 증가하 면 구면수차가 양(+)의 방향으로 증가한다고 하였고, Hartwig 등16)은 등가구면굴절력(spherical equivalent) 이 양(+)의 방향으로 증가하면 구면수차가 양(+)의 방향 으로 증가한다고 하여 연령대별로 많은 사람을 대상으로 한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료되었다.

    최근에 시력의 질을 높이기 위한 노력으로 고위수차 를 제어한 안경렌즈와 콘택트렌즈가 개발되고 있는데, 이러한 렌즈 개발에 도움을 주고자 본 연구에서는 20~30대 근시안을 대상으로 안구의 고위수차 중 시력 의 질과 상관성이 있는 코마수차와 구면수차에 영향을 주는 요인을 분석하여 시력의 질을 높일 수 있는 젊은 성인용 안경렌즈 및 콘택트렌즈 설계에 필요한 기초자료 를 제공하고자 하였다.

    Ⅱ. 연구대상 및 방법

    1. 연구 대상

    본 연구 취지에 동의한 20대에서 30대의 근시안 중 시력에 영향을 미칠 수 있는 안과질환 및 전신질환이 있 는 경우와 각막굴절교정술 경험이 있는 경우는 제외하였 고 대상자 200명(평균 연령 28.50±5.30세, 평균 등가 구면굴절력 –4.18±1.40 D, 원용 양안 교정시력 20/20) 의 모든 검사과정과 규약은 기관생명윤리위원회(승인번 호: EU21-011)의 승인을 받아 실시하였으며, 연구에 참여한 대상자에게 실험 목적과 검사 방법에 대하여 구 두와 서면으로 충분히 설명한 후 참여 동의를 얻었다.

    2. 연구 방법

    안과질환 및 전신질환이 없고, 각막굴절교정술 경험이 없으며, 20세에서 39세 사이의 젊은 성인 200명을 대상 으로 연령, 교정굴절력, 각막굴절력, 동공크기, 동공중심 이동에 따른 안구의 고위수차에 대해 분석하였다.

    1) 검사방법

    (1) 자각식 굴절검사를 이용한 굴절이상도 측정

    검사실 조도는 암소시 상태(scotopic, 0 lx)에서 6 m 거리의 투영식 시력표를 주시하게 한 후, I-Profilerplus (Zeiss, Berlin, Germany)와 포롭터(VT-SE, Topcon, Tokyo, Japan)를 사용하여 최고시력의 구면교정굴절력 과 원주교정굴절력을 측정하였다(Table 1).

    (2) 동공크기 및 동공중심 이동 측정

    동공크기와 동공중심 이동의 측정은 암소시 상태에서 I-Profilerplus(Zeiss, Berlin, Germany)를 이용하여 기기 내의 물체를 주시하도록 한 후 0.01 mm의 최소 측정 단위로 하여 같은 장소에서 각각 3회씩 측정하였으 며 평균값을 구하여 분석하였다(Table 1).

    (3) 각막굴절력 및 각막난시도 측정

    각막굴절력 및 각막난시도의 측정은 암소시 상태에서 I-Profilerplus(Zeiss, Berlin, Germany)를 이용하여 기 기내의 물체를 주시한 후 0.01 D의 최소 측정단위로 하 였고, 각막난시도는 약주경선과 강주경선의 굴절력 차이 값을 계산하여 같은 장소에서 각각 3회씩 측정하였으며 평균값을 구하여 분석하였다(Table 1).

    (4) 고위수차 측정

    고위수차는 Shack-Hartmann Sensord의 수차 측정 방법을 사용하는 I-Profilerplus(Zeiss, Berlin, Germany) 를 이용하여 암소시 상태에서 기기 내의 물체를 주시하 게 한 후, 동공크기 5 mm 영역에서 RMS(root mean square)로 계산된 전체 고위수차(total higher-order aberrations, total HOAs)와 수평코마(horizontal coma), 수직코마(vertical coma), 오블리크트레포일(oblique trefoil), 수직트레포일(vertical trefoil), 구면, 수직쿼 드라포일(vertical quadrafoil), 오블리크쿼드라포일 (oblique quadrafoil) 수차 값을 사용하여 분석하였다.

    2) 자료분석

    측정값에 대한 분석은 통계프로그램 SPSS version 21.0(SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 사용하였다. 연령과 교정굴절력, 동공크기, 동공중심 이동, 각막굴절 력의 관계와 각각의 고위수차와 연령, 동공크기, 동공중심 이동, 각막굴절력의 상관관계는 Pearson correlation을 사용하였다. 모든 측정값은 3번 측정한 후 평균값을 기 준으로 하였으며, 유의수준은 p<0.050로 하였다.

    Ⅲ. 결 과

    1. 대상자의 고위수차

    대상자 200명 중 남자 121명, 여자 89명으로 성별에 따른 고위수차의 유의한 차이는 없었으며, 전체 대상자의 평균 안구의 전체고위수차, 수평코마, 수직코마, 오블리크 트레포일, 수직트레포일, 구면, 수직쿼드라포일, 오블리크 쿼드라포일 수차는 각각 0.279±0.037, 0.095±0.046, 0.054±0.035, -0.015±0.120, -0.083±0.063, 0.178±0.094, 0.023±0.048 및 0.005±0.027 μm이었 고(Table 2), 대상자 중 수직코마, 수평코마, 구면수차가 음(-)의 방향을 갖는 비율은 각각 33명(16.5%), 22명 (11.0%), 31명(15.5%)으로 나타났다.

    2. 대상자의 연령과 굴절이상도에 따른 고위수차의 변화

    1) 연령에 따른 고위수차

    20대~30대 연령층에서 나이가 많을수록 안구의 전체 고위수차는 양(+)의 방향으로 증가하지만(r=0.787, p<0.001), 수평코마, 수직코마, 수직트레포일, 구면 및 수직쿼드라포일 수차는 음(-)의 방향으로 증가하였다 (r=-0.445, p<0.001, r=-0.647, p<0.001, r=-0.156, p=0.028, r=-0.611, p<0.001, r=-0.440, p<0.001) (Fig. 1).

    2) 굴절이상도와 고위수차의 관계

    20~30대 연령층에서 나이가 많아지면 교정굴절력은 마이너스(-) 방향으로 증가하였다(r=-0.446, p<0.001).

    구면교정굴절력이 음(-)의 방향으로 증가하면 안구의 전체 고위수차, 오블리크트레포일 수차는 음(-)의 방향으 로 증가하였고(r=0.546, p<0.001, r=0.160, p=0.024), 수직 코마, 수직 트레포일, 구면 수차는 양(+)의 방향으로 증가하였다(r=-0.159, p=0.025, r=-0.156, p=0.028, r=-0.351, p<0.001). 원주교정굴절력이 높아지면 안구 의 전체 고위수차, 오블리크트레포일, 수직쿼드라포 일 수차는 양(+)의 방향으로 증가하였으며(r=0.251, p<0.001, r=0.271, p<0.001, r=0.431, p<0.001), 수 평코마 수차는 음(-)의 방향으로 증가하였다(r=-0.151, p=0.320). 등가구면교정굴절력이 음(-) 방향으로 증가 하면 안구의 전체 고위수차, 수직쿼드라포일 수차는 음(-) 의 방향으로 증가하였고(r=0.336, p<0.001, r=0.206, p=0.003), 구면수차는 양(+)의 방향으로 증가하였다 (r=-0.202, p=0.004)(Fig. 2).

    3. 대상자의 각막굴절력과 동공크기 및 동공중심 이동에 따른 고위수차의 변화

    1) 각막굴절력과 고위수차의 관계

    20~30대 성인층에서 나이가 많아지면 약주경선과 강 주경선의 평균 각막굴절력은 유의하게 감소하였다 (r=-0.183, p=0.010).

    고위수차는 평균 각막굴절력이 증가하면 전체 고위 수차와 구면수차는 음(-)의 방향으로 증가하고 (r=-0.409, p<0.001, r=-0.158, p=0.025), 수평코 마, 수직코마 수차는 양(+)의 방향으로 증가하였다 (r=0.232, p=0.001, r=0.300, p<0.001). 또한, 각막 난시도가 높을수록 수평코마, 수직코마 수차는 양(+)의 방향으로 증가하였다(r=0.234, p=0.001, r=0.227, p=0.001)(Fig. 3).

    2) 동공크기와 고위수차의 관계

    20대에서 30대의 경우, 나이가 많으면 동공크기가 감 소하였다(r=-0.710, p<0.001).

    동공크기가 클수록 수직트레포일, 구면, 수직쿼드라 포일 수차는 양(+)의 방향으로 증가하였다(r=0.427, p<0.001, r=0.389, p<0.001, r=0.270, p<0.001)(Fig. 4).

    3) 동공중심 이동과 고위수차의 관계

    동공크기가 작을수록 동공중심의 수평(X축) 이동은 귀 방향으로 증가하였으며, 수직(Y축) 방향의 이동은 위 방향으로 증가하였다(r=-0.156, p=0.027, r=-0.442, p<0.001).

    수평(X축) 방향의 동공중심 이동량이 귀 방향으로 증 가할수록 수평코마 수차는 양(+)의 방향으로 증가하였 고(r=0.207, p=0.003), 수직(Y축)의 동공중심 이동량 이 위 방향으로 증가할수록 수직코마 수차는 양(+)의 증 가하였다(r=0.446, p<0.001)(Fig. 5).

    Ⅳ. 고 찰

    연령이 증가하면 각막 및 수정체뿐만 아니라 유리체 의 모양 또한 변하여 안구굴절력에 영향을 준다. 따라서 출생 후 안구의 굴절상태는 원시 상태이나 10세 이후부 터 40세까지는 굴절이상도가 마이너스(-) 방향으로 증 가하고 40세 이후부터는 플러스(+) 방향으로 증가해 원 시화가 진행된다.6,7,17) 연령이 증가하면서 안구의 전체 굴절력이 변하는 이유는 각막의 굴절력이 변하기 때문이 며 나이가 더 많아지면 각막의 수평방향 굴절력이 증가 하고, 내부굴절력은 수직방향의 굴절력이 더 많이 증가 하여 수평방향의 굴절력이 증가한다고 보고되었다.6,7) 본 연구는 20대에서 30대 성인을 대상으로 하였기에 이 연령대에서는 연령이 증가해도 교정굴절력이 마이너스 (-) 방향으로 지속적으로 증가하였다.

    고위수차 중에는 코마수차, 트레포일수차, 구면수차 가 시력의 질에 영향을 주는데,3-5) 각막굴절교정수술 후 나타나는 할로(halos), 눈부심(glare) 및 단안복시 등은 수술 후 각막 형상이 변하게 되어 유발된 고위수차에 의 한 것으로 밝혀져 고위수차에 대한 임상적인 관심이 높 아졌다.18) 실제 눈의 고위수차는 각막, 수정체, 안내 매 질의 수차가 서로 보정되어 나타나는 결과물인데, 젊은 성인의 경우에는 각막의 양(+)의 구면수차가 수정체의 음(-)의 구면수차에 의해 보정이 되며, 난시의 경우에도 각막난시와 수정체난시가 서로 보정된다.1) 따라서 이러 한 원리를 이용하여 안경과 콘택트렌즈는 눈의 고위수차 를 보정할 수 있도록 설계하며, 안과수술을 할 경우에도 눈의 고위수차를 보정하는 방법을 사용하고 있다.

    안구의 전체 고위수차는 최근 Shack-Hartmann Sensord 방법으로 측정하고 있으며 본 연구에서도 이 방법을 이용하여 측정하였다. 본 연구의 20~30대 젊은 성인의 전체 고위수차는 연령이 증가할수록 양(+)의 방 향으로 증가하였는데 Kim 등19)의 연구에서도 20대부터 60대까지 연령에 따라 안구의 전체 고위수차를 확인한 결과 20세에서 노안이 시작되기 전인 40세까지는 전체 고위수차가 양(+)의 방향으로 증가한다고 보고하여 본 연구결과와 일치하였다. 수직코마, 수평코마, 구면수차 의 경우에는 양(+)의 값으로 측정되었으나 20~30대 젊 은 층에서도 이러한 수차가 음(-)의 값을 갖는 경우가 각각 33명(16.5%), 22명(11.0%), 31명(15.5%)으로 확 인되었다. 젊은 성인에서도 나이가 증가하면서 양(+)의 고위수차는 감소하여 음(-)의 값을 갖기 시작하였다. Farid 등14)은 15세에서 45세를 대상으로 고위수차를 측 정한 결과 연령이 증가할수록 구면수차가 음(-)의 방향 으로 증가한다고 하였고, Song 등20)은 동공크기 3 mm 영역에서 20대에서 30대의 고위수차와 연령의 관계를 확인해본 결과 연령이 증가할수록 구면수차는 음(-)의 방향으로 증가한다고 보고하였으며, Athaide 등21)도 연 령이 증가하면 수직 및 수평 코마수차가 음(-)의 방향으 로 증가한다고 보고하여 본 연구 결과와 일치하였다. 그 러나 일부 선행연구에서는 코마수차와 구면수차가 양(+) 의 방향으로 증가한다고 하였으며,6,15,22) 그 중 Amano 등6)은 동공크기 6 mm를 기준으로 고위수차를 측정하여 본 연구에서의 동공크기 5 mm 영역보다 큰 동공크기에 서 고위수차를 측정하였고 동양인 75안을 대상으로 하 여 대상자 수가 비교적 적은 것이 결과에 영향을 주었을 것으로 생각된다.

    고위수차와 등가구면교정굴절력과의 관계에 대하여 Farid 등14)은 등가구면교정굴절력이 음(-)의 방향으로 증가할수록 안구의 전체 고위수차가 양(+)의 방향으로 증가하고 구면수차는 양(+)의 방향으로 증가하는 상관성 이 있다고 보고하였으며, Kim23)은 동공크기 6 mm 영역 에서 근시안의 고위수차를 측정하였을 경우 근시도와 구 면수차는 관계가 없다고 보고하였는데 본 연구에서는 등 가구면교정굴절력이 음(-)의 방향으로 증가하면 안구의 전체 고위수차와 수직쿼드라포일 수차는 음(-)의 방향으 로 증가하고, 구면수차는 양(+)의 방향으로 증가하여 연 구자에 따라 차이를 보였다. Amano 등6)은 20세에서 40 세까지 연령이 증가할수록 교정굴절력이 음(-)의 방향으 로 증가한다고 보고하여 본 연구와 동일한 결과를 얻었 다. 이와 같은 등가구면교정굴절력이 음(-)의 방향으로 증가하는 현상에 대하여 Amano 등6)은 구면수차는 양 (+)의 방향과 음(-)의 방향으로 구분하는데(Fig. 6),15,24) 양(+)의 방향을 갖는 구면수차가 음(-)의 구면수차에 비 해 초점보다 앞쪽에 굴절된 광선으로 맺히게 되므로 근시 도가 높을수록 양(+)의 구면수차를 갖는다고 생각해 볼 수 있다.

    Hartwig 등16)은 수직코마와 수평코마가 교정굴절력 과 상관성이 없다고 보고하였지만, 본 연구에서는 원주 교정굴절력이 커지면 수평코마가 음(-)의 방향으로 증 가한다고 하여 차이를 보였기 때문에 이와 관련된 차이 점에 대한 추가적인 연구가 필요하다고 생각한다.

    각막굴절력 및 각막난시도 또한 고위수차에 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 약주경선과 강 주경선의 평균 각막굴절력이 증가하면 안구의 전체 고위 수차와 구면수차는 음(-)의 방향으로 증가하고, 수평코 마와 수직코마 수차는 양(+)의 방향으로 증가하였는데 Kingston 등24)은 각막의 굴절력이 증가할수록 안구의 구면수차가 양(+)의 방향으로 증가하고, 코마수차는 상 관성이 없다고 보고하여 본 연구 결과와 차이가 있었다. Hashemian 등7)은 연령이 증가하면서 각막의 수평방향 굴절력이 증가하고 내부굴절력은 수직방향으로 증가하 여 고위수차에 영향을 미치는 것으로 생각하지만, 각막 굴절력에 따라 변하는 고위수차의 관계에 대해서는 추가 적인 연구가 필요하다고 생각한다.

    동공크기에 의해서도 고위수차가 변할 수 있는데 동 공크기는 연령이 증가할수록 감소하는 것으로 알려져 있 고,25) 본 연구의 20~30대 연령층에서도 연령이 증가할 수록 동공크기가 감소하는 것으로 나타나 고위수차에 영 향을 줄 것으로 판단하였다. 본 연구에서는 동공크기가 클수록 구면, 수직트레포일, 수직쿼드라포일 수차가 양 (+)의 방향으로 증가하였고, 선행연구에서도 동공크기 가 클수록 안구의 구면수차가 양(+)의 방향으로 증가하 여 시력의 질이 저하된다고 보고하였다.26,27) 그러나 Oshika 등28)은 동공크기가 감소할수록 코마수차가 증 가하는 것으로 보고하였지만, 본 연구에서는 동공크기와 수직 및 수평 코마수차 모두 유의한 상관성이 없는 것으 로 나타났다.

    동공중심은 동공크기에 따라 이동하며,29) 동공 중심 의 이동은 고위수차를 변화시킨다고 보고되었다.4-6,10-13) Walsh 등30)은 동공의 기하학적 중심점으로부터 이탈되 는 양이 많을수록 코마수차가 양(+)의 방향으로 증가한 다고 보고한 바 있으며, 본 연구에서도 동공의 기하학적 중심점으로부터 귀 방향으로 이동량이 증가하면 수평코 마수차가 증가하였고, 위 방향으로 이동량이 증가하면 수직코마수차가 증가하는 것으로 나타나 동공중심 이동 방향에 따라 코마수차에 영향을 미친다는 사실을 확인하 였다.

    젊은 층의 고위수차 중 시력에 영향을 주는 코마, 구 면수차는 평균값으로는 양(+)의 값을 갖지만 연령, 굴절 이상도, 각막곡률, 동공크기, 동공중심 이동에 따라 고 위수차가 음(-)의 방향으로 변하여 음(-)의 고위수차를 가질 수 있다는 사실을 확인하였으며, 본 연구의 결과가 젊은 성인의 고위수차를 제어할 수 있도록 제작할 수 있 는 안경렌즈 또는 콘택트렌즈 설계에 필요한 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 기대한다.

    Ⅴ. 결 론

    젊은 성인 근시안에서 고위수차에 영향을 주는 요인 은 나이, 등가구면교정굴절력, 각막굴절력 및 동공크기 로 나타났다.

    • 1. 20~30대 근시안의 전체고위수차, 수평코마, 수직코 마, 오블리크트레포일, 수직트레포일, 구면, 수직쿼 드라포일, 오블리크쿼드라포일 수차는 평균적으로 양 (+)의 값을 가지나, 일부 대상안에서는 코마수차와 구면수차가 음(-)의 값을 갖는 것으로 나타났다.

    • 2. 나이가 증가하면 안구의 전체 고위수차는 양(+)의 방 향으로 증가하고, 수평코마, 수직코마, 수직트레포 일, 구면, 수직쿼드라포일 수차는 음(-)의 방향으로 증가하여 음(-)의 값을 갖는 비율이 증가하였다.

    • 3. 등가구면교정굴절력이 음(-)의 방향으로 증가하면 안구의 전체 고위수차, 수직쿼드라포일 수차는 음(-) 의 방향으로 증가하고, 구면수차는 양(+)의 방향으 로 증가하였다.

    • 4. 각막의 약주경선과 강주경선의 평균 굴절력이 클수록 안구의 전체 고위수차와 구면수차는 음(-)의 방향으로 증가하고, 수평코마, 수직코마 수차는 양(+)의 방향으 로 증가하였으며, 각막난시도가 높을수록 수평코마, 수 직코마 수차는 양(+)의 방향으로 증가하였다.

    • 5. 동공크기가 크면 수직트레포일, 구면, 수직쿼드라포 일 수차는 양(+)의 방향으로 증가하며, 동공중심의 귀 방향 이동이 많으면 수평코마 수차가 증가하고, 위 방향으로 이동이 많으면 수직코마 수차가 증가하 였다.

    이상의 결과는 20~30대 근시안을 위한 코마수차 및 구면수차를 제어한 안경렌즈 및 콘택트렌즈 설계의 기초 자료로 사용될 수 있을 것으로 기대한다.

    Figure

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    Relationship between the higher order aberrations and age. HOAs: higher order aberrations.

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    Relationship between the higher-order aberrations and spherical equivalent refractive errors. HOAs: higher order aberrations, SE: spherical equivalent refractive errors.

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    Relationship between the higher order aberrations and corneal curvature. HOAs: higher order aberrations.

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    Relationship between the higher order aberrations and pupil diameter.

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    Relationship between the higher order aberrations and pupil shift; The horizontal pupil shift represents the lateral in the positive direction based on 0, and the negative direction represents the medial direction, The vertical pupil shift represents the superior in the positive direction based on 0, and the negative direction represents the inferior direction.

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    Lens without spherical aberration. a): positive spherical aberration, b): negative spherical aberration.

    Table

    Subjects' demographics and biometric data

    Average higher order aberrations of the subjects

    Reference

    1. Lombardo M, Lombardo G: Wave aberration of human eyes and new descriptors of image optical quality and visual performance. J Cataract Refract Surg. 36(2), 313-331, 2010.
    2. Christopher J: Basic and clinical science course, section 13: Refractive surgery(basic & clinical science course), 2011-2012th ed., USA, American Academy of Ophthalmology, pp. 7-9, 2011.
    3. Williams D, Yoon GY et al.: Visual benefit of correcting higher order aberrations of the eye. J Refract Surg. 16(5), S554-559, 2000.
    4. Wildenmann U, Schaeffel F: Variations of pupil centration and their effects on video eye tracking. Ophthal Physiol Opt. 33(6), 634– 641, 2013.
    5. Orr JB, Seidel D et al.: Is Pupil diameter influenced by refractive error? Optom Vis Sci. 92(7), 834-840, 2015.
    6. Amano S, Amano Y et al.: Age-related changes in corneal and ocular higher-order wavefront aberrations. Am J Ophthalmol. 137(6), 988-992, 2004.
    7. Hashemian SJ, Soleimani M et al.: Ocular higher-order aberrations and mesopic pupil size in individuals screened for refractive surgery. Int J Ophthalmol. 5(2), 222-225, 2012.
    8. Thibos LN, Applegate RA et al.: Standards for reporting the optical aberrations of eye. J Refract Surg. 18(5), S652-660, 2002.
    9. Millodot M: Dictionary of optometry and vision science, 8th ed., Netherlands, Amsterdam, pp. 150-163, 165-174, 2019.
    10. Nakamura K, Bissen-Miyajima H et al.: Pupil sizes in different Japanese age groups and the implications for intraocular lens choice. J Cataract Refract Surg. 35(1), 134-138, 2009.
    11. Zhu X, Ye H et al.: Effect of pupil size on higher order aberrations in high myopic pseudophakic eyes with posterior staphyloma. Eye 29(1), 98-105, 2015.
    12. Tabernero J, Atchison DA et al.: Aberrations and pupil location under corneal topography and Hartmann-Shack illumination conditions. Invest Ophthalmol Vis Sci. 50(4), 1964-1970, 2009.
    13. Lu F, Wu J et al.: Association between offset of the pupil center from the corneal vertex and wavefront aberration. J Optom. 1(1), 8-13, 2008.
    14. Karimian F, Feizi S et al.: Higher-order aberrations in myopic eyes. J Ophthalmic Vis Res. 5(1), 3-9, 2010.
    15. Radhakrishnan H, Charman WN: Age related changes in ocular aberrations with accommodation. J Vis. 7(7), 1-21, 2007.
    16. Hartwig A, Atchison DA: Analysis of higher order aberrations in a large clinical population. Invest Opthalmol Vis Sci. 53(12), 7862-7870, 2012.
    17. Paul RE, Taylor A et al.: Vaughan and Asbury's general ophthalmology, 15th ed., USA, McGraw-Hill Companies, pp. 403-405, 1999.
    18. Azar D: Refractive surgery, 2nd ed., USA, Philadelphia, pp. 60-158, 2007.
    19. Kim HS, Kim JH et al.: The analysis of the changing patterns of high order aberrations by age groups. J Korean Oph Opt Soc. 22(3), 243-252, 2017.
    20. Song YY, Wi DG et al.: Comparative analysis on refractive errors and high-order aberrations according to changes in pupil size before and after presbyopia. Korean J Vis Sci. 22(2), 181-190, 2020.
    21. Athaide HVZ, Campos M et al.: Study of ocular aberrations with age. Arq Bras Oftalmol. 72(5), 617-621, 2009.
    22. Zhang FJ, Zhou Z et al.: Comparison of age related changes between corneal and ocular aberration in young and mid-age myopic patients. Int J Ophthalmol. 4(3), 286-292, 2011.
    23. Kim JM: Wavefront higher-order aberrations in young myopic adults. J Korean Oph Opt Soc. 24(3), 315-321, 2019.
    24. Kingston AC, Cox IG: Population spherical aberration: Associations with ametropia, age, corneal curvature, and image quality. Clin Ophthalmol. 7, 933-938, 2013.
    25. Birren JE, Casperson RC et al.: Age change in pupil size. J Gerontol. 5(3), 216-221, 1950.
    26. Cox I, Holden BA: Soft contact lens-induced longitudinal spherical aberration and its effect on contrast sensitivity. Optom Vis Sci. 67(9), 679-683, 1990.
    27. Rae SM, Allen PM et al.: Increasing negative spherical aberration with soft contact lenses improves high and low contrast visual acuity in young adults. Ophthalmic Physiol Opt. 29(6), 593-601, 2009.
    28. Oshika T, Tokunaga T et al.: Influence of pupil diameter on the relation between ocular higher-order aberration and contrast sensitivity after laser in situ keratomileusis. Invest Ophthalmol Vis Sci. 47(4), 1334-1338, 2006.
    29. Mathur A, Gehrmann J et al.: Influences of luminance and accommodation stimuli on pupil size and pupil center location. Invest Ophthalmol Vis Sci. 55(4), 2166-2172, 2014.
    30. Walsh G: The effect of mydriasis on the pupillary centration of the human eye. Ophthalmic Physiol Opt. 8(2), 178-182, 1988.